около детали

to run home — бежать домой

to run upstairs — побежать наверх

to run the streets — бегать по улицам

I've got to run for my bus. — Мне пришлось побежать, чтобы успеть на автобус.

He ran the mile in under four minutes. — Он пробежал милю меньше чем за четыре минуты.

The dog ran at the visitor and bit him. — Собака бросилась на посетителя и укусила его.

I opened the door and the cat ran in. — Я открыл дверь, и в дом забежала кошка.

He ran at me and kicked me. — Он подбежал ко мне и ударил.

Would you run up and get my glasses? — Поднимись, пожалуйста, принеси мне очки.

Lots of people ran out to see what had caused the noise. — Масса народу выбежала на улицу поглядеть, из-за чего этот шум.

Don't run away, I want to talk to you. — Погоди, я хочу с тобой поговорить.

Let chickens run loose. — Пусть цыплята побегают на свободе.

The robbers took the money and ran. — Грабители забрали деньги и сбежали.

I should have to run the country. — Мне придётся покинуть страну.

If they run their board I shall have to pay it. — Если они сбегут, не заплатив за еду, платить придётся мне.

to run a fox to cover — гнать лису в укрытие

The horses were run rapidly forward to the skirmish-line. — Лошадей галопом направили к линии огня.

to run smb. ragged / off his legs — загонять кого-л. до изнеможения

He had almost run himself to a standstill. — Он набегался так, что не мог сдвинуться с места.

You'd never believe that woman was nearly eighty, she could run us all off our feet. — Ни за что не скажешь, что этой женщине было почти восемьдесят, она нас всех могла загонять.

There's enough of us here to run you out. — Нас здесь вполне достаточно для того, чтобы тебя прогнать.

I cook a meal for him occasionally and I run a vacuum over the place. — Время от времени я готовлю ему еду и провожу уборку с помощью пылесоса.

to run late — опоздать, прийти не по расписанию

The shuttle runs daily from New York to Boston. — Самолёты каждый день совершают регулярные рейсы Нью-Йорк - Бостон.

The trains aren't running now. — Поезда сейчас не ходят.

Far ran the naked moon. — Высоко плыла беззащитная луна.

On that day she deviated from the course of the voyage and ran for Mauritius. — В тот день корабль отклонился от намеченного пути и взял курс на остров Маврикий.

We were winning the boat race until our boat ran aground on a sandbank. — Мы шли впереди всех в лодочной гонке, пока наша лодка не налетела на мель.

They no longer run steamers there. — Они больше не водят здесь пароходы.

She got back after lunch and ran the car into the garage. — Она вернулась после завтрака и поставила машину в гараж.

I can't collect you. I don't run a car. — Я не могу за тобой заехать. У меня не заводится машина.

The engine runs trucks to and from the piers on the island. — На острове машина привозила и отвозила товары с пирса и на пирс.

I ran Johnson back to my house. — Я отвёз Джонсона обратно к себе домой.

Don't wait for the bus in this cold weather, I'll run you across to your mother's. — Зачем тебе ждать автобуса на холоде, давай я подброшу тебя до дома твоей матери.

There's no hurry to get there; I can run you along in the car. — Незачем спешить, я подвезу тебя на своей машине.

During the last five years Fry had formed the habit of running over to Paris. — В течение последних пяти лет у Фрая выработалась привычка ненадолго ездить в Париж.

The boat ran (up)on the rocks. — Лодка наскочила на камни.

Guess whom I ran against in London the other day? — Угадай, с кем я на днях столкнулся в Лондоне?

to run one's head against the door — стукнуться головой о дверь

The ball ran into the street. — Мяч выкатился на улицу.

He ran the ball strongly 30ft. past the hole. — Он ударил по мячу так, что тот на 30 футов перелетел через лунку.

She ran her fingers over the smooth material. — Она провела пальцами по гладкой ткани.

I caught myself running my glance round. — Я поймал себя на том, что мельком оглядываю всё вокруг.

She ran down the first page of her letter. — Она пробежала первую страницу письма.

His eye swiftly ran from line to line. — Его глаза быстро перебегали с одной строчки на другую.

Let's run through the whole play from the beginning. — Давайте посмотрим всю пьесу сначала.

In which case the wheel will have liberty to run. — В этом случае колесо сможет свободно вращаться.

I'd been to see a film in the afternoon, and it ran longer than I expected. — Днём я пошёл посмотреть фильм, и он продолжался дольше, чем я думал.

The film began to run. — Начался фильм.

The stream runs down the valley. — Поток стекает в долину.

Tears ran from her eyes. — Из глаз у неё текли слёзы.

The mud walls ran down with damp. — Грязные стены отсырели от влажности.

Her red blouse ran on the lighter colored clothes in the wash. — При стирке красная блузка линяла, окрашивая более светлые вещи.

The ice cream ran in the warm sun. — Мороженое на солнце растаяло.

The neck-halter seems to have been tarry, and did not run. — Верёвка с петлей, похоже, не была пропитана и поэтому не скользила.

to run a comb through one's hair — провести расчёской по волосам

to run a pen through smth. — зачеркнуть, перечеркнуть что-л. ручкой

Will you run a thread through an eyelet? — Продень нитку в иголку, будь так добр.

A balustrade runs round the building. — Вокруг здания тянется балюстрада.

The Derby has been run in a snowstorm. — Дерби проводилось во время бурана.

No person can run more than one horse for any plate. — На любые скачки на приз каждый может заявить только одну лошадь.

The contracting party may be inclined to run from his word. — Договаривающаяся сторона, возможно, захочет взять назад своё слово.

The scoldings run off him like water off a duck's back. — Его ругают, а с него всё как с гуся вода.

Richard Roe will run for mayor. — Ричард Роу выставит свою кандидатуру на пост мэра.

How many people are running in this election? — Сколько кандидатов участвуют в выборах?

I went with him to the house he was running for. — Я пошёл с ним к дому, который он так расхваливал.

A whisper ran through the crowd. — По толпе пробежал шёпот.

The news ran all over town. — Известие быстро распространилось по всему городу.

Her stocking ran. — У неё на чулке спустилась петля.

One of these little engines recently ran forty-seven days and nights without stoppage. — Один из этих маленьких моторчиков недавно проработал сорок семь суток без остановки.

The American university: how it runs, where it is going. — Американский университет: как он живёт, куда он движется.

phrase running in the head — фраза, которая крутится в голове

It runs in my head that I've heard something about it. — У меня вертелось в голове, что я где-то уже об этом слышал.

My thoughts have been running upon the future. — Я всё думаю о будущем.

How fast the years run by! — Как быстро летят годы!

Life ran smoothly in its ordinary grooves. — Жизнь текла гладко в своём привычном русле.

Their talks ran on for hours. — Они говорили часами.

The night was almost run. — Ночь почти прошла.

The lease runs for five years. — Аренда действительна на пять лет.

This film is now running at all cinemas. — Этот фильм идёт сейчас во всех кинотеатрах.

Musical ability runs in my family. — В нашей семье ярко выражены музыкальные способности.

The story ran in all the papers. — История появилась во всех газетах.

The ad was run in the paper for two days. — Объявление публиковалось в газете два дня.

telex running as follows — телекс следующего содержания

I know not how his proper official title ran. — Я не знаю, каков был его официальный титул.

Last autumn arrests of illegal immigrants were running 80 a week. — Прошлой осенью число арестов нелегальных иммигрантов доходило до 80 в неделю.

How much will the repairs run? — Сколько будет стоить ремонт?

The bill runs to $100. — Счёт составляет 100 долларов.

The prices run from $5 to $200. — Цены варьируются от 5 до 200 долларов.

The book ran into five editions. — Книга выдержала пять изданий.

The total area runs out at 25,000 square miles. — Вся область составляет 25000 квадратных миль.

The bill for the repairs might run up to $300. — Счёт за ремонт может составить около 300 долларов.

The members encouraged one another in running the Christian course. — Все члены поддерживали друг друга в следовании христианской религии.

We run a danger of wasting time. — Мы рискуем потерять время.

She's not afraid to run a risk. — Она не боится риска.

to run the blockade — прорвать блокаду

to run the cutter — ускользать от таможенного судна

The escaped prisoners ran the roadblock. — Сбежавшие заключённые проскочили сквозь дорожно-пропускной пункт.

Wilson told officers the brakes of his truck failed, causing him to run a red light at the intersection. — Уилсон сказал полицейским, что у его грузовика отказали тормоза, поэтому ему пришлось на перекрёстке проскочить на красный свет.

I shall be hard run unless I can get a certain sum of money. — У меня будут большие денежные затруднения, если я не достану определённую сумму денег.

Both author and artist were notoriously always run for time. — И писатель, и художник были известны тем, что у них всегда не хватало времени.

Gloriana would run her very close on the score of beauty. — Глориана не отставала от неё по красоте.

Teach me how to run the business. — Научи меня вести дела.

Why couldn't Mother let me run my own birthday? — Почему мама не разрешает мне самому организовать свой день рождения?

Our staff are highly efficient; the place runs itself almost without our interference. — У нас высококвалифицированные служащие; предприятие работает практически без нашего вмешательства.

You're my father and all that, but I'll be damned if you run me any more. — Ты мой отец и всё такое, но будь я проклят, если я ещё хоть раз позволю тебе собой командовать.

I was running a small fever. — У меня была небольшая температура.

I don't like her running this temperature. — Мне не нравится, что у неё такая высокая температура.

The events of two days have been run into one. — События двух дней были объединены в одно.

to run to extremes — впадать в крайности

The writer runs to descriptive details. — Этот писатель очень любит подробно описывать детали.

to run to Jim for assistance — обратиться к Джиму за помощью

The money won't run to a car. — Этих денег не хватит на машину.

In his younger days he ran with some very undesirable types. — В юности он общался с некоторыми очень подозрительными типами.

I ran across my former teacher this afternoon. — Сегодня я встретил своего старого учителя.

I ran across an excellent book on history. — Я тут обнаружил замечательную книгу по истории.

All the girls are running after the attractive new student. — Девушки прохода не дают этому симпатичному студенту-новичку.

I ran into the gatepost and hurt my knee. — Я налетел на столб и повредил колено.

This lamppost looks as if it's been run into by a bus. — Этот столб выглядит так, как будто в него врезался автобус.

Guess who I run into in the High Street this afternoon? — Знаешь, кого я сегодня встретил на Хай-Стрит?

to run into debt — влезть в долги

His thoughts ran upon the happy times that he had spent there. — Он вспомнил о том счастливом времени, которое провёл здесь когда-то.

Just run over your notes before the examination. — Просто прогляди свои конспекты перед экзаменом.

How can you have run through so much money so quickly? — Как ты мог потратить так быстро так много денег?

The little pond ran dry. — Маленький пруд высох.

The roads ran wild. — Дороги заросли.

Some say whiskey will run a man crazy. — Некоторые говорят, что от виски человек становится психом.

to run one's hands under the tap — мыть руки под краном

It is found a great safeguard against debt not to run long accounts. — Хорошая гарантия не делать долгов - не накапливать счёта.

Ormonde ran two of the cowards through the body. — Ормонд пронзил тела двух трусов.

His hair was brown, with a tendency to run in ringlets. — У него были каштановые волосы, имеющие тенденцию завиваться колечками.

His lips, his fangs, ran blood. — С его губ, с его клыков стекала кровь.

The drains will run the water out of the land. — Дренажные канавы осушат земли.

five-minutes' run — пятиминутная пробежка

to go for a run — пробежаться

to keep smb. on the run — не давать кому-л. остановиться

We took a run around the track. — Мы побежали по беговой дорожке.

Let's take a run upstate for the day. — Давай съездим на денёк за город.

to give one's dog a short run — вывести собаку на короткую прогулку

The aircraft is seen making its second run over the target. — Видно, как самолёт делает второй заход на цель.

I was on the Sydney-Melbourne run. — Я совершал перелёт из Сиднея в Мельбурн.

Keep careful watch tonight; run expected. — Будьте на страже сегодня ночью; ожидается прибытие контрабандного товара.

paper run — разноска газет

milk run — развоз молока

At night when they had done the evening run on their traps they would return home. — Вечером после того, как они объезжали все свои ловушки, они возвращались домой.

Gamblers always hope for a run of good luck. — Игроки всегда надеются, что наступит полоса удач.

We have had a long-continued run of the loveliest weather. — На длительный период установилась чудеснейшая погода.

I'm darning up a run in my old ski sweater. — Я зашиваю спустившуюся петлю на старом свитере.

run of the Field Newspaper from 1985 — подшивка газеты "Филд" с 1985 года

In July the failure of some commercial firms resulted in a run on several German banks. — В июле банкротство нескольких коммерческих фирм привело к массовому изъятию вкладов из нескольких немецких банков.

The book has a considerable run. — Книга хорошо распродаётся.

This comedy has a lengthened run. — Эта комедия уже долго идёт на сцене.

The International Textile Exhibition closed yesterday after a run of something like six weeks. — Вчера закрылась международная текстильная выставка, которая работала около шести недель.

It was no hard run - but my 104 buckets would probably yield 40 or 50 gallons of maple sap today. — Ток был не очень обильным - однако сегодня 104 моих ведра, возможно, дали 40 или 50 галлонов кленового сока.

Only one experimental run to test the machinery has been made. — Для проверки оборудования было проведено только одно экспериментальное испытание.

common / general / normal / ordinary run — обычный, средний тип, класс

We've had nothing exciting - just the usual run of applicants. — У нас не происходило ничего особенного - обычные просители.

a man of mind, above the run of men — умный человек, превосходящий большинство людей

The best runs of English and foreign wheat sell at full prices. — Лучшие сорта английской и иностранной пшеницы продаются по полной цене.

run of 3,000 copies — тираж в 3000 экземпляров

The kids are building a rabbit run. — Дети строят норку для кролика.

Fowls are restricted to a narrow yard or run. — Домашние птицы содержатся в узком загоне или вольере.

We shall find, I think, the general run of things to be such as I have represented it. — Я думаю, что мы обнаружим общую тенденцию развития такой, как я здесь представил.

You have the run of my office. — Вы можете свободно пользоваться моим офисом.

Then I have the run of the place entirely to myself. — Итак, это место в полном моём распоряжении.

at a run — подряд

in the long run — в конце концов; в общем

to go with a run — идти как по маслу

run man — дезертир

run butter — топлёное масло

run metal — расплавленный металл

run steel — расплавленная сталь

hard-run day of battle — день ожесточённой битвы

Nothing differs more from a true-run race than the ordinary careful gallop used in training. — Настоящие скачки кардинально отличаются от обычного аккуратного галопа при тренировке.

технология коммутации
-
[Интент]

Современные технологии коммутации
[ http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84]

Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах "LAN", "Сети и системы связи", в книге В.Олифер и Н.Олифер "Новые технологии и оборудование IP-сетей", на сайтах www.citforum.ru и опубликована в журнале "Компьютерные решения" NN4-6 за 2000 год.

• Введение
• Коммутация первого уровня.
• Коммутация второго уровня.
• Коммутация третьего уровня.
• Коммутация четвертого уровня.
• Критерии выбора оборудования, физическая и логическая структура сети
• Качество обслуживания (QoS) и принципы задания приоритетов
• Заключение

Введение

На сегодня практически все организации, имеющие локальные сети, остановили свой выбор на сетях типа Ethernet. Данный выбор оправдан тем, что начало внедрения такой сети сопряжено с низкой стоимостью и простотой реализации, а развитие - с хорошей масштабируемостью и экономичностью.

Бросив взгляд назад - увидим, что развитие активного оборудования сетей шло в соответствии с требованиями к полосе пропускания и надежности. Требования, предъявляемые к большей надежности, привели к отказу от применения в качестве среды передачи коаксиального кабеля и перевода сетей на витую пару. В результате такого перехода отказ работы соединения между одной из рабочих станций и концентратором перестал сказываться на работе других рабочих станций сети. Но увеличения производительности данный переход не принес, так как концентраторы используют разделяемую (на всех пользователей в сегменте) полосу пропускания. По сути, изменилась только физическая топология сети - с общей шины на звезду, а логическая топология по-прежнему осталась - общей шиной.

Дальнейшее развитие сетей шло по нескольким путям:

• увеличение скорости,
• внедрение сегментирования на основе коммутации,
• объединение сетей при помощи маршрутизации.

Увеличение скорости при прежней логической топологии - общая шина, привело к незначительному росту производительности в случае большого числа портов.

Большую эффективность в работе сети принесло сегментирование сетей с использованием технология коммутации пакетов. Коммутация наиболее действенна в следующих вариантах:

Вариант 1, именуемый связью "многие со многими" – это одноранговые сети, когда одновременно существуют потоки данных между парами рабочих станций. При этом предпочтительнее иметь коммутатор, у которого все порты имеют одинаковую скорость, (см. Рисунок 1).

Вариант 2, именуемый связью "один со многими" – это сети клиент-сервер, когда все рабочие станции работают с файлами или базой данных сервера. В данном случае предпочтительнее иметь коммутатор, у которого порты для подключения рабочих станций имеют одинаковую небольшую скорость, а порт, к которому подключается сервер, имеет большую скорость,(см. Рисунок 2).

Когда компании начали связывать разрозненные системы друг с другом, маршрутизация обеспечивала максимально возможную целостность и надежность передачи трафика из одной сети в другую. Но с ростом размера и сложности сети, а также в связи со все более широким применением коммутаторов в локальных сетях, базовые маршрутизаторы (зачастую они получали все данные, посылаемые коммутаторами) стали с трудом справляться со своими задачами.

Проблемы с трафиком, связанные с маршрутизацией, проявляются наиболее остро в средних и крупных компаниях, а также в деятельности операторов Internet, так как они вынуждены иметь дело с большими объемами IP-трафика, причем этот трафик должен передаваться своевременно и эффективно.

С подключением настольных систем непосредственно к коммутаторам на 10/100 Мбит/с между ними и магистралью оказывается все меньше промежуточных устройств. Чем выше скорость подключения настольных систем, тем более скоростной должна быть магистраль. Кроме того, на каждом уровне устройства должны справляться с приходящим трафиком, иначе возникновения заторов не избежать.

Рассмотрению технологий коммутации и посвящена данная статья.

Коммутация первого уровня

Термин "коммутация первого уровня" в современной технической литературе практически не описывается. Для начала дадим определение, с какими характеристиками имеет дело физический или первый уровень модели OSI:

физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики.

Смысл коммутации на первом уровне модели OSI означает физическое (по названию уровня) соединение. Из примеров коммутации первого уровня можно привести релейные коммутаторы некоторых старых телефонных и селекторных систем. В более новых телефонных системах коммутация первого уровня применяется совместно с различными способами сигнализации вызовов и усиления сигналов. В сетях передачи данных данная технология применяется в полностью оптических коммутаторах.

Коммутация второго уровня

Рассматривая свойства второго уровня модели OSI и его классическое определение, увидим, что данному уровню принадлежит основная доля коммутирующих свойств.

Определение. Канальный уровень (формально называемый информационно-канальным уровнем) обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. Канальный уровень решает вопросы физической адресации (в противоположность сетевой или логической адресации), топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации.

На самом деле, определяемая канальным уровнем модели OSI функциональность служит платформой для некоторых из сегодняшних наиболее эффективных технологий. Большое значение функциональности второго уровня подчеркивает тот факт, что производители оборудования продолжают вкладывать значительные средства в разработку устройств с такими функциями.

С технологической точки зрения, коммутатор локальных сетей представляет собой устройство, основное назначение которого - максимальное ускорение передачи данных за счет параллельно существующих потоков между узлами сети. В этом - его главное отличие от других традиционных устройств локальных сетей – концентраторов (Hub), предоставляющих всем потокам данных сети всего один канал передачи данных.

Коммутатор позволяет передавать параллельно несколько потоков данных c максимально возможной для каждого потока скоростью. Эта скорость ограничена физической спецификацией протокола, которую также часто называют "скоростью провода". Это возможно благодаря наличию в коммутаторе большого числа центров обработки и продвижения кадров и шин передачи данных.

Коммутаторы локальных сетей в своем основном варианте, ставшем классическим уже с начала 90-х годов, работают на втором уровне модели OSI, применяя свою высокопроизводительную параллельную архитектуру для продвижения кадров канальных протоколов. Другими словами, ими выполняются алгоритмы работы моста, описанные в стандартах IEEE 802.1D и 802.1H. Также они имеют и много других дополнительных функций, часть которых вошла в новую редакцию стандарта 802.1D-1998, а часть остается пока не стандартизованной.

Коммутаторы ЛВС отличаются большим разнообразием возможностей и, следовательно, цен - стоимость 1 порта колеблется в диапазоне от 50 до 1000 долларов. Одной из причин столь больших различий является то, что они предназначены для решения различных классов задач. Коммутаторы высокого класса должны обеспечивать высокую производительность и плотность портов, а также поддерживать широкий спектр функций управления. Простые и дешевые коммутаторы имеют обычно небольшое число портов и не способны поддерживать функции управления. Одним из основных различий является используемая в коммутаторе архитектура. Поскольку большинство современных коммутаторов работают на основе патентованных контроллеров ASIC, устройство этих микросхем и их интеграция с остальными модулями коммутатора (включая буферы ввода-вывода) играет важнейшую роль. Контроллеры ASIC для коммутаторов ЛВС делятся на 2 класса - большие ASIC, способные обслуживать множество коммутируемых портов (один контроллер на устройство) и небольшие ASIC, обслуживающие по несколько портов и объединяемые в матрицы коммутации.

Существует 3 варианта архитектуры коммутаторов:
 

• переключение (cross-bar) с буферизацией на входе,
• самомаршрутизация (self-route) с разделяемой памятью
• высокоскоростная шина.

На рисунке 3 показана блок-схема коммутатора с архитектурой, используемой для поочередного соединения пар портов. В любой момент такой коммутатор может обеспечить организацию только одного соединения (пара портов). При невысоком уровне трафика не требуется хранение данных в памяти перед отправкой в порт назначения - такой вариант называется коммутацией на лету cut-through. Однако, коммутаторы cross-bar требуют буферизации на входе от каждого порта, поскольку в случае использования единственно возможного соединения коммутатор блокируется (рисунок 4). Несмотря на малую стоимость и высокую скорость продвижения на рынок, коммутаторы класса cross-bar слишком примитивны для эффективной трансляции между низкоскоростными интерфейсами Ethernet или token ring и высокоскоростными портами ATM и FDDI.

Коммутаторы с разделяемой памятью имеют общий входной буфер для всех портов, используемый как внутренняя магистраль устройства (backplane). Буферизагия данных перед их рассылкой (store-and-forward - сохранить и переслать) приводит к возникновению задержки. Однако, коммутаторы с разделяемой памятью, как показано на рисунке 5 не требуют организации специальной внутренней магистрали для передачи данных между портами, что обеспечивает им более низкую цену по сравнению с коммутаторами на базе высокоскоростной внутренней шины.

На рисунке 6 показана блок-схема коммутатора с высокоскоростной шиной, связывающей контроллеры ASIC. После того, как данные преобразуются в приемлемый для передачи по шине формат, они помещаются на шину и далее передаются в порт назначения. Поскольку шина может обеспечивать одновременную (паралельную) передачу потока данных от всех портов, такие коммутаторы часто называют "неблокируемыми" (non-blocking) - они не создают пробок на пути передачи данных.

Применение аналогичной параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня модели OSI.

Коммутация третьего уровня

В продолжении темы о технологиях коммутации рассмотренных в предыдущем номера повторим, что применение параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня. Это позволило существенно, в 10-100 раз повысить скорость маршрутизации по сравнению с традиционными маршрутизаторами, в которых один центральный универсальный процессор выполняет программное обеспечение маршрутизации.

По определению Сетевой уровень (третий) - это комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным "подсетям", которые могут находиться в разных географических пунктах. В данном случае "подсеть" это, по сути, независимый сетевой кабель (иногда называемый сегментом).

Коммутация на третьем уровне - это аппаратная маршрутизация. Традиционные маршрутизаторы реализуют свои функции с помощью программно-управляемых процессоров, что будем называть программной маршрутизацией. Традиционные маршрутизаторы обычно продвигают пакеты со скоростью около 500000 пакетов в секунду. Коммутаторы третьего уровня сегодня работают со скоростью до 50 миллионов пакетов в секунду. Возможно и дальнейшее ее повышение, так как каждый интерфейсный модуль, как и в коммутаторе второго уровня, оснащен собственным процессором продвижения пакетов на основе ASIC. Так что наращивание количества модулей ведет к наращиванию производительности маршрутизации. Использование высокоскоростной технологии больших заказных интегральных схем (ASIC) является главной характеристикой, отличающей коммутаторы третьего уровня от традиционных маршрутизаторов. Коммутаторы 3-го уровня делятся на две категории: пакетные (Packet-by-Packet Layer 3 Switches, PPL3) и сквозные (Cut-Through Layer 3 Switches, CTL3). PPL3 - означает просто быструю маршрутизацию (Рисунок_7). CTL3 – маршрутизацию первого пакета и коммутацию всех остальных (Рисунок 8).

У коммутатора третьего уровня, кроме реализации функций маршрутизации в специализированных интегральных схемах, имеется несколько особенностей, отличающих их от традиционных маршрутизаторов. Эти особенности отражают ориентацию коммутаторов 3-го уровня на работу, в основном, в локальных сетях, а также последствия совмещения в одном устройстве коммутации на 2-м и 3-м уровнях:
 

• поддержка интерфейсов и протоколов, применяемых в локальных сетях,
• усеченные функции маршрутизации,
• обязательная поддержка механизма виртуальных сетей,
• тесная интеграция функций коммутации и маршрутизации, наличие удобных для администратора операций по заданию маршрутизации между виртуальными сетями.

Наиболее "коммутаторная" версия высокоскоростной маршрутизации выглядит следующим образом (рисунок 9). Пусть коммутатор третьего уровня построен так, что в нем имеется информация о соответствии сетевых адресов (например, IP-адресов) адресам физического уровня (например, MAC-адресам) Все эти МАС-адреса обычным образом отображены в коммутационной таблице, независимо от того, принадлежат ли они данной сети или другим сетям.

Первый коммутатор, на который поступает пакет, частично выполняет функции маршрутизатора, а именно, функции фильтрации, обеспечивающие безопасность. Он решает, пропускать или нет данный пакет в другую сеть Если пакет пропускать нужно, то коммутатор по IP-адресу назначения определяет МАС-адрес узла назначения и формирует новый заголовок второго уровня с найденным МАС-адресом. Затем выполняется обычная процедура коммутации по данному МАС-адресу с просмотром адресной таблицы коммутатора. Все последующие коммутаторы, построенные по этому же принципу, обрабатывают данный кадр как обычные коммутаторы второго уровня, не привлекая функций маршрутизации, что значительно ускоряет его обработку. Однако функции маршрутизации не являются для них избыточными, поскольку и на эти коммутаторы могут поступать первичные пакеты (непосредственно от рабочих станций), для которых необходимо выполнять фильтрацию и подстановку МАС-адресов.

Это описание носит схематический характер и не раскрывает способов решения возникающих при этом многочисленных проблем, например, проблемы построения таблицы соответствия IP-адресов и МАС-адресов

Примерами коммутаторов третьего уровня, работающих по этой схеме, являются коммутаторы SmartSwitch компании Cabletron. Компания Cabletron реализовала в них свой протокол ускоренной маршрутизации SecureFast Virtual Network, SFVN.

Для организации непосредственного взаимодействия рабочих станций без промежуточного маршрутизатора необходимо сконфигурировать каждую из них так, чтобы она считала собственный интерфейс маршрутизатором по умолчанию. При такой конфигурации станция пытается самостоятельно отправить любой пакет конечному узлу, даже если этот узел находится в другой сети. Так как в общем случае (см. рисунок 10) станции неизвестен МАС-адрес узла назначения, то она генерирует соответствующий ARP-запрос, который перехватывает коммутатор, поддерживающий протокол SFVN. В сети предполагается наличие сервера SFVN Server, являющегося полноценным маршрутизатором и поддерживающего общую ARP-таблицу всех узлов SFVN-сети. Сервер возвращает коммутатору МАС-адрес узла назначения, а коммутатор, в свою очередь, передает его исходной станции. Одновременно сервер SFVN передает коммутаторам сети инструкции о разрешении прохождения пакета с МАС-адресом узла назначения через границы виртуальных сетей. Затем исходная станция передает пакет в кадре, содержащем МАС-адрес узла назначения. Этот кадр проходит через коммутаторы, не вызывая обращения к их блокам маршрутизации. Отличие протокола SFVN компании Cabletron от - описанной выше общей схемы в том, что для нахождения МАС-адреса по IP-адресу в сети используется выделенный сервер.

Протокол Fast IP компании 3Com является еще одним примером реализации подхода с отображением IP-адреса на МАС-адрес. В этом протоколе основными действующими лицами являются сетевые адаптеры (что не удивительно, так как компания 3Com является признанным лидером в производстве сетевых адаптеров Ethernet) С одной стороны, такой подход требует изменения программного обеспечения драйверов сетевых адаптеров, и это минус Но зато не требуется изменять все остальное сетевое оборудование.

При необходимости передать пакет узлу назначения другой сети, исходный узел в соответствии с технологией Fast IP должен передать запрос по протоколу NHRP (Next Hop Routing Protocol) маршрутизатору сети. Маршрутизатор переправляет этот запрос узлу назначения, как обычный пакет Узел назначения, который также поддерживает Fast IP и NHRP, получив запрос, отвечает кадром, отсылаемым уже не маршрутизатору, а непосредственно узлу-источнику (по его МАС-адресу, содержащемуся в NHRP-запросе). После этого обмен идет на канальном уровне на основе известных МАС-адресов. Таким образом, снова маршрутизировался только первый пакет потока (как на рисунке 9 кратковременный поток), а все остальные коммутировались (как на рисунке 9 долговременный поток).

Еще один тип коммутаторов третьего уровня — это коммутаторы, работающие с протоколами локальных сетей типа Ethernet и FDDI. Эти коммутаторы выполняют функции маршрутизации не так, как классические маршрутизаторы. Они маршрутизируют не отдельные пакеты, а потоки пакетов.

Поток — это последовательность пакетов, имеющих некоторые общие свойства. По меньшей мере, у них должны совпадать адрес отправителя и адрес получателя, и тогда их можно отправлять по одному и тому же маршруту. Если классический способ маршрутизации использовать только для первого пакета потока, а все остальные обрабатывать на основании опыта первого (или нескольких первых) пакетов, то можно значительно ускорить маршрутизацию всего потока.

Рассмотрим этот подход на примере технологии NetFlow компании Cisco, реализованной в ее маршрутизаторах и коммутаторах. Для каждого пакета, поступающего на порт маршрутизатора, вычисляется хэш-функция от IP-адресов источника, назначения, портов UDP или TCP и поля TOS, характеризующего требуемое качество обслуживания. Во всех маршрутизаторах, поддерживающих данную технологию, через которые проходит данный пакет, в кэш-памяти портов запоминается соответствие значения хэш-функции и адресной информации, необходимой для быстрой передачи пакета следующему маршрутизатору. Таким образом, образуется квазивиртуальный канал (см. Рисунок 11), который позволяет быстро передавать по сети маршрутизаторов все последующие пакеты этого потока. При этом ускорение достигается за счет упрощения процедуры обработки пакета маршрутизатором - не просматриваются таблицы маршрутизации, не выполняются ARP-запросы.

Этот прием может использоваться в маршрутизаторах, вообще не поддерживающих коммутацию, а может быть перенесен в коммутаторы. В этом случае такие коммутаторы тоже называют коммутаторами третьего уровня. Примеров маршрутизаторов, использующих данный подход, являются маршрутизаторы Cisco 7500, а коммутаторов третьего уровня — коммутаторы Catalyst 5000 и 5500. Коммутаторы Catalyst выполняют усеченные функции описанной схемы, они не могут обрабатывать первые пакеты потоков и создавать новые записи о хэш-функциях и адресной информации потоков. Они просто получают данную информацию от маршрутизаторов 7500 и обрабатывают пакеты уже распознанных маршрутизаторами потоков.

Выше был рассмотрен способ ускоренной маршрутизации, основанный на концепции потока. Его сущность заключается в создании квазивиртуальных каналов в сетях, которые не поддерживают виртуальные каналы в обычном понимании этого термина, то есть сетях Ethernet, FDDI, Token Ring и т п. Следует отличать этот способ от способа ускоренной работы маршрутизаторов в сетях, поддерживающих технологию виртуальных каналов — АТМ, frame relay, X 25. В таких сетях создание виртуального канала является штатным режимом работы сетевых устройств. Виртуальные каналы создаются между двумя конечными точками, причем для потоков данных, требующих разного качества обслуживания (например, для данных разных приложений) может создаваться отдельный виртуальный канал. Хотя время создания виртуального канала существенно превышает время маршрутизации одного пакета, выигрыш достигается за счет последующей быстрой передачи потока данных по виртуальному каналу. Но в таких сетях возникает другая проблема — неэффективная передача коротких потоков, то есть потоков, состоящих из небольшого количества пакетов (классический пример — пакеты протокола DNS).

Накладные расходы, связанные с созданием виртуального канала, приходящиеся на один пакет, снижаются при передаче объемных потоков данных. Однако они становятся неприемлемо высокими при передаче коротких потоков. Для того чтобы эффективно передавать короткие потоки, предлагается следующий вариант, при передаче нескольких первых пакетов выполняется обычная маршрутизация. Затем, после того как распознается устойчивый поток, для него строится виртуальный канал, и дальнейшая передача данных происходит с высокой скоростью по этому виртуальному каналу. Таким образом, для коротких потоков виртуальный канал вообще не создается, что и повышает эффективность передачи.

По такой схеме работает ставшая уже классической технология IP Switching компании Ipsilon. Для того чтобы сети коммутаторов АТМ передавали бы пакеты коротких потоков без установления виртуального канала, компания Ipsilon предложила встроить во все коммутаторы АТМ блоки IP-маршрутизации (рисунок 12), строящие обычные таблицы маршрутизации по обычным протоколам RIP и OSPF.

Компания Cisco Systems выдвинула в качестве альтернативы технологии IP Switching свою собственную технологию Tag Switching, но она не стала стандартной. В настоящее время IETF работает над стандартным протоколом обмена метками MPLS (Multi-Protocol Label Switching), который обобщает предложение компаний Ipsilon и Cisco, а также вносит некоторые новые детали и механизмы. Этот протокол ориентирован на поддержку качества обслуживания для виртуальных каналов, образованных метками.

Коммутация четвертого уровня

Свойства четвертого или транспортного уровня модели OSI следующие: транспортный уровень обеспечивает услуги по транспортировке данных. В частности, заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через объединенную сеть. Предоставляя надежные услуги, транспортный уровень обеспечивает механизмы для установки, поддержания и упорядоченного завершения действия виртуальных каналов, систем обнаружения и устранения неисправностей транспортировки и управления информационным потоком (с целью предотвращения переполнения данными из другой системы).

Некоторые производители заявляют, что их системы могут работать на втором, третьем и даже четвертом уровнях. Однако рассмотрение описания стека TCP/IP (рисунок 1), а также структуры пакетов IP и TCP (рисунки 2, 3), показывает, что коммутация четвертого уровня является фикцией, так как все относящиеся к коммутации функции осуществляются на уровне не выше третьего. А именно, термин коммутация четвертого уровня с точки зрения описания стека TCP/IP противоречий не имеет, за исключением того, что при коммутации должны указываться адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя. Пакеты TCP имеют поля локальный порт отправителя и локальный порт получателя (рисунок 3), несущие смысл точек входа в приложение (в программу), например Telnet с одной стороны, и точки входа (в данном контексте инкапсуляции) в уровень IP. Кроме того, в стеке TCP/IP именно уровень TCP занимается формированием пакетов из потока данных идущих от приложения. Пакеты IP (рисунок 2) имеют поля адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя и следовательно могут наряду с MAC адресами использоваться для коммутации. Тем не менее, название прижилось, к тому же практика показывает, что способность системы анализировать информацию прикладного уровня может оказаться полезной — в частности для управления трафиком. Таким образом, термин "зависимый от приложения" более точно отражает функции так называемых коммутаторов четвертого уровня.

Тематики

• сети вычислительные

EN

• switching technology